Obras Hidráulicas e Ingeniería del Agua y Ambiental

Mecánica – Hidráulica II

octubre 11, 2022

Índice de contenido

1. Conceptos claves para comprender los pormenores de la hidráulica

En este caso y como continuación a un blog anterior, vamos a continuar reflexionando sobre dos disciplinas de la física: la Mecánica y la Hidráulica.

En ambos casos se estudia la evolución y desarrollo de la aplicación de fenómenos sobre determinados elementos, en un caso sólidos y en otro caso fluidos (mecánica de fluidos), y más concretamente en la hidráulica, el agua.

Las Leyes de Newton son las que van a resumir en los dos casos las ecuaciones fundamentales tanto de la Mecánica como de la Hidráulica.

En este caso se trata de la segunda ley de Newton, la cual indica que “la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo”.

La Segunda Ley de Newton también es conocida como Ley Fundamental de la Dinámica, es la que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo.

Incluye por lo tanto varios conceptos que hacen referencia a la cantidad de movimiento, a la aceleración de un cuerpo y a las fuerzas aplicadas, esta vez en movimiento.

Las ecuaciones que definen esta Ley son:

Siendo P la cantidad de movimiento.

De hecho, la Primera Ley de Newton podría considerarse un caso particular de la Segunda Ley de Newton, en la que la aceleración es cero.

Mecánica Hidráulica — Hidráulica aceleración

2. Nota

El peso debe tratarse como fuerza vertical, en la que la gravedad es la aceleración constante con que la tierra atrae a los cuerpos, proporcionalmente a su masa.

Este mismo concepto, en Hidráulica quedaría expresado mediante la Ecuación de la Cantidad de Movimiento, que es la denominada ecuación de la Acción Dinámica; la cual establece que si se considera un volumen arbitrario limitado por dos planos perpendiculares a la dirección del movimiento, la resultante de las fuerzas actuantes en la dirección “s”, es igual a la variación de la cantidad de movimiento en dicha dirección. La fuerza y la velocidad son vectoriales de la misma dirección.

Este esfuerzo por cantidad de movimiento es el que se experimenta cuando las velocidades son muy altas.

Un caso típico es el de la manguera de los bomberos, donde la presión en la boquilla es la atmosférica, pero la velocidad puede ser de 10 m/s o superior y donde el esfuerzo lo tiene que contrarrestar el propio bombero.